Hak-teen

2 januari 2014

De eerste 3 circuittests van RACER'S geven de trend bij moderne sportwagens heel goed weer. Het koppelingspedaal verdwijnt geleidelijk en maakt plaats voor robotversnellingsbakken of sequentiële bakken. Dat is bij alle fabrikanten van sportwagens te zien, of ze nu Duits, Frans, Italiaans of Japans zijn. Ferrari is al heel lang geleden gestopt met handgeschakelde bakken, Nissan maakt furore met zijn dubbelekoppelingsbak sinds de komst van de GT-R, de nieuwe Clio 4 RS heeft schakelpaddles aan het stuur en zelfs Porsche, dat met zijn sportieve modellen lang tegenstribbelde, biedt de GT3 niet meer aan met handbak. Zo gaat de hak-teentechniek geleidelijk verloren, want ze is steeds minder nuttig om te rijden. Maar gelukkig voor ons zijn er nog veel liefhebbers van de handbak... Neem het traject van een jonge coureur die begint in het karten, doorstroomt naar de F4 en daarna naar de Formule Renault, en eindigt in de Formule 1: hij zal nooit een koppelingspedaal hebben hoeven intrappen om terug te schakelen! Ongelooflijk, toch? In de branche gaat zelfs het gerucht dat sommige huidige F1-coureurs niet in staat zouden zijn om op een circuit een klassieke auto te rijden, waar hak-teen en dubbel ontkoppelen verplicht zijn.

Renault Clio 4 RS
De Clio 4 RS wordt alleen aangeboden met een robotbak met schakelpaddles aan het stuur.
Porsche 911 GT3
De nieuwe Porsche GT3 geeft veel te praten, omdat hij alleen met PDK-bak verkrijgbaar is.
Lotus Exige
Tot onze grote vreugde houden sommigen vol, zoals Lotus met de Exige!

Hak-teen

Waarom dan dit onderwerp in 2013? Hoewel de trend geleidelijk verandert, hebben de meeste sportwagens die meerijden op clubdagen nog altijd een handbak: Megane RS, Lotus Exige, BMW M3, Porsche 997 GT3 en ga zo maar door. Toch ga ik in dit artikel niet neerbuigend doen over sequentiële of robotbakken, want iedereen is vrij om voor zijn auto te kiezen wat hij wil en haalt zijn rijplezier op een andere manier. Het is trouwens niet voor niets dat handbakken al vele jaren niet meer voorkomen in de racerij: de elektronica doet het veel beter dan wij en qua prestaties is ze onverslaanbaar! Maar het beheersen van hak-teen geeft nog altijd een grote persoonlijke voldoening, waarbij elke gasstoot bij het terugschakelen onze zintuigen wakker maakt. Het leren van de techniek duurt lang, zelfs heel lang, en rijscholen die het nog aanbieden worden steeds zeldzamer. Dit artikel helpt u te begrijpen waarvoor het dient en geeft u de basis om het toe te passen, maar het belangrijkste advies dat we kunnen geven, is om het dagelijks te oefenen om het te beheersen, met het risico dat u er belachelijk uitziet als u met uw kleine diesel midden in Parijs bij een rood licht aankomt...

Het blokkeren van de versnellingsbak

Voordat we op de techniek zelf ingaan, moeten we begrijpen waarom hak-teen nodig is op een voertuig met handbak. Er bestaan veel misvattingen over, zoals dat er een echte en een valse zou bestaan of dat je er sneller mee kunt schakelen, maar de belangrijkste taak is het voorkomen van het blokkeren van de versnellingsbak. Dat uit zich in een zeer onaangenaam gevoel, vooral bij hoge snelheid, van blokkerende aangedreven wielen. Bij voorwielaandrijving heeft het niet beheersen ervan geen grote gevolgen, maar zodra je hard begint te rijden met achterwielaandrijving, kan het blokkeren van de achterwielen ... verrassende gevolgen hebben! Om te begrijpen wat het blokkeren van de versnellingsbak is, moeten we alle stappen van het terugschakelen ontleden en nagaan wat onze handelingen betekenen voor de mechanica en voor het gedrag van de auto. De belangrijkste mechanische onderdelen die een rol spelen bij het schakelen zijn de koppeling en de versnellingsbak: dat komt goed uit, want dat zijn onderdelen waarop wij kunnen ingrijpen! Als we "versnellingsbak" zeggen, beschouwen we die als volledig gelijkwaardig aan de wielen. De draaisnelheid is uiteraard niet dezelfde in waarde, maar ze is er rechtstreeks aan gekoppeld en evenredig. Om een terugschakeling te beginnen, trapt men gewoonlijk eerst het linkerpedaal in. We zeggen dat we "ontkoppelen". Dat betekent dat we de verbinding tussen motor en wielen verbreken om de versnellingsbak te kunnen bedienen. We hebben dus twee volledig losgekoppelde mechanische eenheden, die met verschillende snelheden gaan draaien. De wielen behouden een hoge draaisnelheid omdat ze in contact staan met de weg, terwijl het motortoerental zakt omdat de motor vrij draait. Daar zit het hele probleem! Wanneer we het koppelingspedaal loslaten, draaien motor en versnellingsbak met heel verschillende snelheden, met 2 mogelijke uitkomsten: of de motor versnelt om de draaisnelheid van de wielen te halen, of de wielen vertragen om gelijk te komen met de motor. Als u ooit hebt geprobeerd de krukas van een motor met de hand te laten draaien, hebt u gemerkt dat dat nogal moeilijk is... Het zijn dus de wielen die vertragen! Op het moment dat we de koppeling weer laten opkomen, "blokkeert" de versnellingsbak, zodat de wielen weer een draaisnelheid krijgen die past bij het motortoerental. Bij het rijden met achterwielaandrijving is dit verschijnsel erg hinderlijk, want tijdens het remmen is er een belastingoverdracht naar de voorkant van de auto. De achteras wordt ontlast, waardoor de achterwielen meteen blokkeren zodra u de koppeling loslaat. Bij een terugschakeling op hoge snelheid terwijl de auto in de bocht zwaar belast is, kan het echt heel erg slecht aflopen!!!

De tussengas

Om dit probleem te verhelpen, moeten we nog eens gas geven voordat we het koppelingspedaal loslaten. Zo komt het motortoerental weer in de buurt van dat van de versnellingsbak (en dus van de wielen), en wordt het blokkeren vermeden. Dat noemen we "tussengas". Het enige probleem is dat we op dat moment behoorlijk bezig zijn! De linkervoet op de koppeling, de rechtervoet op de rem, een hand aan het stuur en de andere hand aan het schakelen. U kunt een vriend bellen, maar al met al blijft er niet veel over om die gasstoot te geven. We moeten drie pedalen tegelijk bedienen terwijl we maar twee voeten hebben (in principe...), en het is uiteraard de rechtervoet die zich moet verdelen tussen rem en gaspedaal. De term "hak-teen" is een verkeerde benaming, want het is niet letterlijk de hak die het gaspedaal raakt. Afhankelijk van de pedalen past u de stand van uw voet op de twee pedalen aan.

Moeilijkheden

Er zijn twee grote moeilijkheden bij het toepassen van deze techniek. De eerste is dat de tussengas op het juiste moment en met de juiste intensiteit moet worden gegeven om effectief te zijn. Geeft u hem te vroeg, dan zakt het motortoerental weer voordat u het linkerpedaal hebt losgelaten, en wordt het blokkeren van de versnellingsbak niet volledig weggenomen. Geeft u hem te hard, dan draait de motor te hoog en heeft hij de neiging de auto te "duwen" wanneer u de koppeling loslaat. De tweede moeilijkheid is een van de belangrijkste punten om uit dit artikel te onthouden: hak-teen mag het remmen NOOIT verstoren. Er zijn dus lange uren oefening nodig om deze techniek te beheersen, met als doel haar volledig te automatiseren, zodat u zich kunt concentreren op de andere dingen die u op dat moment moet beheren. Met deze voorwaarden in het achterhoofd begint u stap voor stap. Eerst oefent u de bewegingen door ze te ontleden terwijl de auto stilstaat en de motor uit is. Daarna leert u, zonder de rem aan te raken, een korte en nauwkeurige gasstoot te synchroniseren bij het terugschakelen, bijvoorbeeld bij het naderen van een rotonde. En ten slotte combineert u alles tot een hak-teen. In het begin lijkt het nergens op en ziet u er belachelijk uit: de auto schokt omdat u te veel op het rempedaal hebt bewogen of omdat de gasstoot te sterk was. Maar voordat we het volledig beheersen, zijn we er allemaal doorheen gegaan...

De echte, de valse?

Sinds enkele jaren is er een controverse over de uitvoering van hak-teen. Er zou een echte en een valse zijn, en alleen de "doodrijders die doden" zouden de "ECHTE" gebruiken! In werkelijkheid gaat het er niet om een techniek te vervalsen, maar om zich aan te passen aan de technische ontwikkelingen van onze versnellingsbakken. De oudere generatie van hak-teen combineerde de techniek namelijk met "dubbel ontkoppelen". Op een klassiek voertuig zonder gesynchroniseerde versnellingsbak is het bijvoorbeeld verplicht om dubbel te ontkoppelen om de versnellingen erin te krijgen, anders knarst het! Bij moderne voertuigen is dat niet meer nodig, omdat de synchromesh ons werk makkelijker maakt. Om het goed te begrijpen, moet je in een versnellingsbak kijken. Als u aan het einde van deze pagina de draad kwijt bent, geen paniek! De uitvoering van de eerste volstaat tegenwoordig ruimschoots.

Bron van de afbeelding: blog.ac-rouen.fr

Om de situatie eenvoudig te schetsen: er is een primaire en een secundaire as. De primaire as is die welke met de motor verbonden is (als de koppeling ingeschakeld is), de secundaire is de uitgaande as, verbonden met de wielen. Dubbel ontkoppelen bestaat erin de primaire as weer op toeren te brengen, zodat de tandwielen bij het terugschakelen gemakkelijker in elkaar grijpen. U laat de koppeling los wanneer de versnellingspook in neutraal staat en geeft precies op dat moment gas. Omdat de koppeling gesloten is maar de bak in neutraal staat, geeft de motor de primaire as weer snelheid, terwijl de secundaire as met de wielen blijft meedraaien. Wanneer u de terugschakeling met de pook afrondt, draaien beide assen met ongeveer dezelfde snelheid, aangenomen dat u de juiste gasstoot hebt gegeven... De tandwielen kunnen dus zonder moeite in elkaar grijpen en er is geen "knarsen". Al vele jaren zitten er "synchromesh-ringen" in versnellingsbakken, die de tandwielen helpen in elkaar te grijpen. De "eenvoudige" versie volstaat om het blokkeren van de bak en onaangename verrassingen bij het rijden met achterwielaandrijving te voorkomen. Alle werking van een versnellingsbak en de functie van de synchromesh in detail uitleggen, zou buiten het kader van het autorijden op het circuit vallen. We hebben u slechts enkele elementen gegeven om te begrijpen wat er mechanisch gebeurt en wat het nut is van de hak-teentechniek. Wie het onderwerp wil uitdiepen (en niet in slaap is gevallen), vindt hieronder twee zeer nuttige links om de werking van een versnellingsbak in detail te begrijpen.

Nuttige links

  • stephane.genouel.free.fr: een uitstekende blog die de werking van een handgeschakelde versnellingsbak uitlegt. Onderaan de artikelen staat een animatie waarmee je de versnellingspook kunt bewegen en de mechanische werking ervan kunt zien. Perfect om te begrijpen hoe het werkt. Bravo voor hem!
  • www.engineworld.fr: nog een zeer goede blog met kwaliteitsartikelen, niet uitsluitend gewijd aan versnellingsbakken. U vindt er ook artikelen over mechanica in het algemeen, met name gedetailleerde uitleg over de werking van dubbelekoppelingsbakken van de nieuwe generatie.

Dit artikel komt uit nummer 4 van Racer's, het magazine van Marc Peraldi. Bedankt, Marc!